Zadanie 5 — matura 2025, maj

Zadanie 5 — matura 2025, maj. Matematyka podstawowa, F-2023. Treść zadania i rozwiązanie krok po kroku.

← Wszystkie zadania z matematyki
Zadanie 5
Matura 2025 · maj · F-2023 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt
Liczby rzeczywiste
32%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Wykaż, że dla każdej nieparzystej liczby naturalnej \(n\) liczba \(3n^2+2n+7\) jest podzielna przez \(4\).

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Zapis liczby nieparzystej

Każdą nieparzystą liczbę naturalną można zapisać w tej postaci dla pewnej liczby całkowitej nieujemnej \(k\).

\[n=2k+1\]

2 Wyłączenie czynnika 4

Podstawiamy tę postać do wyrażenia i wyłączamy wspólny czynnik.

\[3n^2+2n+7=3(2k+1)^2+2(2k+1)+7=12k^2+16k+12=4(3k^2+4k+3)\]

Odpowiedź

Dla każdej nieparzystej liczby naturalnej \(n\) wyrażenie \(3n^2+2n+7\) jest podzielne przez \(4\), ponieważ \(3k^2+4k+3\) jest liczbą całkowitą.

\[4\mid(3n^2+2n+7)\]

Sprawdzenie

Niezależnie, dla nieparzystego \(n\) mamy \(n^2\equiv1\pmod 4\) oraz \(2n\equiv2\pmod 4\). Suma reszt wynosi \(3+2+3=8\), czyli jest podzielna przez \(4\).

\[3n^2+2n+7\equiv3\cdot1+2+3\equiv0\pmod 4\]